Chế phẩm vi sinh và Bùn hoạt tính trong xử lý nước thải

Bùn hoạt tính trong xử lý nước thải và chế phẩm vi sinh là hai lựa phương pháp sinh học phổ biến và hiệu quả dùng để nuôi cấy vi sinh hiếu khí. Tuy nhiên, tùy từng điều kiện và mục đích sử dụng mà doanh nghiệp cần lựa chọn phương án phù hợp.

Trong bối cảnh môi trường ngày càng bị ô nhiễm bởi nước thải công nghiệp, sinh hoạt và y tế, việc lựa chọn phương pháp xử lý nước thải hiệu quả là điều sống còn với doanh nghiệp và các đơn vị vận hành hệ thống xử lý. Trong đó, hai giải pháp sinh học đang được áp dụng rộng rãi là bùn hoạt tính và chế phẩm vi sinh. Vậy làm thế nào để lựa chọn phương pháp phù hợp cho hệ thống xử lý nước thải của bạn? Hãy cùng theo dõi bài viết dưới đây của Công ty TNHH Kỹ thuật NTS.

Bùn hoạt tính trong xử lý nước thải

Bùn hoạt tính là gì

Bùn hoạt tính trong xử lý nước thải còn được gọi là bùn vi sinh được sinh ra trong quá trình hoạt động của hệ thống xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học. Bùn hoạt tính chứa nhiều các chủng vi sinh vật khác nhau như vi khuẩn, nấm, côn trùng, động vật nguyên sinh…. Chúng sử dụng chất hữu cơ chứa trong nước thải để sinh trưởng và phát triển nên rất có lợi cho công trình xử lý nước thải bằng công nghệ AAO.

Tùy thuộc vào công nghệ và phương pháp xử lý nước thải mà bùn hoạt tính sẽ được sử dụng theo nhiều cách khác nhau. Tuy nhiên, loại bùn này chủ yếu được sử dụng trong công nghệ xử lý sinh học và thường nằm ở bể hiểu khí. Các vi sinh vật trong bùn sẽ cộng tác với các loại vi khuẩn khác để hoạt động mạnh mẽ tại bể hiếu khí và kỵ khí.

Tính chất bùn hoạt tính (bùn vi sinh) trong xử lý nước thải

Đặc điểm của bùn hoạt tính

Bùn hoạt tính có dạng bông, màu nâu, dễ lắng, bên trong có chứa nhiều loại vi sinh vật có lợi cho quá trình xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học.

Các loại vi sinh vật trong bùn sẽ hấp thu các chất hữu cơ lửng lơ trong nước thải để làm thức ăn, nhằm phục vụ cho quá trình sinh trưởng và phát triển, góp phần loại bỏ tạp chất, làm sạch nguồn nước. Bùn hoạt tính thường chứa 8 nhóm vi khuẩn sau đây:

• Alkaligenes – Achromobacter
• Arthrobacter bacillus
• Cytophaga – Flavobacterium
• Pseudomonas – Vibrio aeromonas
• Achrobacter
• Pseudomonas
• Enterobacteriaceae
• Hỗn hợp các vi khuẩn khác; Ecoli, Micrococcus.

Mỗi nhóm vi khuẩn sẽ có bản chất, thành phần và đặc tính khác nhau. Tùy thuộc vào các chất hữu cơ trong nước thải và môi trường phù hợp mà chúng sẽ tự sinh trưởng và phát triển một cách tối ưu nhất.

Quá trình hình thành và phát triển vi sinh vật trong bùn hoạt tính

Trong môi trường thuận lợi, vi sinh vật có chứa trong bùn hoạt tính sẽ hấp thụ các chất hữu cơ để sinh trưởng và phát triển. Khi đến tuổi trưởng thành, các vi sinh vật sẽ tự phân đôi tế bào, thực hiện quá trình sinh sản vô tính và tiếp tục vòng tuần hoàn hấp thu, sinh trưởng và phát triển.

Quá trình tăng trưởng sinh khối của vi sinh vật trong bùn được chia làm 4 giai đoạn, cụ thể như sau:

• Giai đoạn 1 – Tăng trưởng chậm: Trong giai đoạn này, vi sinh vật sẽ cần thời gian để tìm hiểu và thích nghi với điều kiện sống của môi trường.
• Giai đoạn 2 – Tăng sinh khối theo logarit: Giai đoạn này, vi sinh vật sẽ sử dụng chất dinh dưỡng để trao đổi chất và tăng trưởng sinh khối một cách mạnh mẽ.
• Giai đoạn 3 – Tăng trưởng chậm dần: Khi chất dinh dưỡng trong môi trường sắp cạn kiệt thì tốc độ tăng sinh khối sẽ giảm dần.
• Giai đoạn 4 – Hô hấp nội bào: Nồng độ các chất dinh dưỡng đã cạn kiệt, vi sinh vật phải tự thực hiện trao đổi chất bằng chính các nguyên sinh chất có trong tế bào. Lượng sinh khối lúc này sẽ giảm dần.

Ưu và nhược điểm của bùn hoạt tính

Bùn hoạt tính trong xử lý nước có các ưu nhược điểm dưới đây giúp bạn dễ dàng lựa chọn phương pháp phù hợp:

Vai trò bùn hoạt tính trong xử lý nước thải

Bùn hoạt tính (bùn vi sinh) đóng vai trò quan trọng trong xử lý nước thải, đặc biệt là trong các hệ thống xử lý nước thải sinh học. Bùn vi sinh là một hệ sinh thái vi sinh vật đa dạng, bao gồm vi khuẩn, nấm, tảo và động vật nguyên sinh, có khả năng phân hủy các chất hữu cơ và các chất ô nhiễm khác trong nước thải, với các vai trò chính dưới đây:

Phân hủy chất hữu cơ (BOD, COD)

Vi sinh vật trong bùn vi sinh sử dụng chất hữu cơ làm nguồn thức ăn. Thông qua quá trình oxy hóa sinh học, chúng sẽ phân hủy các hợp chất như: BOD (Biochemical Oxygen Demand), COD (Chemical Oxygen Demand), chất béo, protein, carbohydrate… giúp giảm nồng độ ô nhiễm trong nước thải.

Lắng tụ và tách bùn hình thành bùn hoạt tính

Vi khuẩn trong bùn vi sinh kết dính thành bông bùn (flocs), có khả năng lắng tốt giúp Dễ dàng tách bùn ra khỏi nước sạch sau xử lý, ổn định quá trình vận hành bể lắng thứ cấp.

Hấp thụ và chuyển hóa các chất

Vi sinh vật hấp thụ nitơ và photpho – hai chất gây hiện tượng phú dưỡng nếu xả thải ra môi trường. Một số chủng vi khuẩn còn có khả năng khử nitrat thành nitơ khí, loại bỏ amoni thông qua quá trình nitrat hóa. Với vai trò quan trọng này, vi sinh vật trong bùn hoạt tính giúp đảm bảo nước thải đầu ra đạt tiêu chuẩn QCVN trước khi thải ra môi trường.

Duy trì ổn định hệ thống xử lý nước thải

Bùn vi sinh có thể sinh trưởng và tái tạo nhanh chóng, duy trì hiệu suất xử lý lâu dài. Khi hệ vi sinh bị sốc (do hóa chất, thay đổi lưu lượng…), việc cung cấp bùn vi sinh từ nguồn tốt giúp phục hồi hệ thống nhanh chóng.

Chế phẩm vi sinh trong xử lý nước thải

Chế phẩm vi sinh là gì

Chế phẩm vi sinh là tập hợp các chủng vi sinh vật có lợi được chọn lọc, nuôi cấy và đóng gói theo dạng bột, lỏng hoặc viên. Chúng được bổ sung vào hệ thống xử lý nước thải nhằm tăng cường hoạt tính vi sinh, phục hồi hệ bị suy yếu hoặc rút ngắn thời gian khởi động hệ thống.

Tìm hiểu thêm về chế phẩm vi sinh: Tại đây

Các loại chế phẩm vi sinh trong xử lý nước thải

Chế phẩm vi sinh loại vi sinh nhân tạo được tổng hợp từ các nguồn vi sinh khác nhau, chứa nhiều chủng vi sinh, do vậy vi sinh thường đậm đặc ở chế độ chờ kích hoạt. Chế phẩm có 2 dạng:

Chế phẩm vi sinh dạng lỏng:

Chế phẩm vi sinh dạng lỏng là một loại chế phẩm được sản xuất ở dạng dung dịch, chứa các chủng vi sinh vật có lợi được nuôi cấy và chọn lọc để xử lý các chất ô nhiễm trong nước thải hoặc cải tạo môi trường. Chúng thường được sử dụng trong các hệ thống xử lý nước thải công nghiệp và dân dụng, cũng như trong nuôi trồng thủy sản.

Chế phẩm vi sinh dạng bột:

Chế phẩm vi sinh dạng bột trong xử lý nước thải là các sản phẩm chứa các loại vi sinh vật có lợi, được sử dụng để phân hủy các chất hữu cơ và các chất ô nhiễm khác trong nước thải. Các chế phẩm này thường ở dạng bột khô, dễ bảo quản và vận chuyển, và được sử dụng để xử lý nước thải sinh hoạt, công nghiệp và chăn nuôi.

Ưu và nhược điểm của chế phẩm vi sinh

Chế phẩm vi sinh trong xử lý nước thải có các ưu nhược điểm sau:

Vai trò chế phẩm vi sinh trong xử lý nước thải

Chế phẩm vi sinh đóng vai trò quan trọng trong xử lý nước thải, giúp phân hủy các chất hữu cơ, giảm ô nhiễm, khử mùi hôi và làm sạch nước thải. Chúng hoạt động dựa trên cơ chế sinh học, sử dụng vi sinh vật để phân hủy các chất ô nhiễm, từ đó cải thiện chất lượng nước thải. Dưới đây là vai trò cụ thể của chế phẩm vi sinh trong xử lý nước thải:

Cải thiện hiệu quả xử lý:

Nhờ chứa mật độ vi sinh vật cao và chủng được chọn lọc kỹ càng, chế phẩm vi sinh giúp rút ngắn thời gian tạo lập hệ vi sinh mới trong bể sinh học, thường chỉ còn từ 1–3 ngày thay vì vài tuần như phương pháp thông thường.

Phân hủy chất hữu cơ:

Các chủng Bacillus, Pseudomonas và Nitrosomonas trong chế phẩm có khả năng sinh enzyme mạnh mẽ, giúp tăng tốc độ thủy phân các phân tử hữu cơ phức tạp (protein, tinh bột, dầu mỡ), từ đó tăng hiệu quả xử lý BOD, COD, TSS.

Phục hồi hệ vi sinh bị sốc tải:

Khi hệ thống bị ảnh hưởng bởi hóa chất độc, lưu lượng đầu vào đột biến, hoặc nhiệt độ cao/thấp bất thường, chế phẩm vi sinh giúp tái lập lại mật độ và sự đa dạng hệ sinh học chỉ trong thời gian ngắn.

Ổn định chất lượng nước đầu ra:

Việc duy trì mật độ vi sinh ổn định giúp hạn chế sự dao động của các chỉ tiêu BOD5, COD, NH4+, NO3−. Điều này rất cần thiết để đảm bảo đầu ra đạt chuẩn QCVN liên tục.

“Chế phẩm vi sinh” và “Bùn hoạt tính” chọn phương pháp nào cho xử lý nước thải? 

Bùn hoạt tính hay chế phẩm vi sinh đều có những ưu điểm và nhược điểm khác nhau. Việc sử dụng tùy thuộc vào các điều kiện như công suất, tình trạng vận hành, thời gian, các điều kiện địa lý, ngân sách phục vụ công tác vận hành …

Trường hợp hệ thống xử lý nước thải xây mới, cải tạo

Lúc này trong bể chưa có vi sinh vật để có thể xử lý các chất ô nhiễm có trong nước thải nên cần phải nuôi cấy. Ta có thể dùng bùn hoạt tính để nuôi cấy hệ vi sinh, khởi động hệ thống xử lý nước thải. Dùng bùn hoạt tính và một biện pháp hữu hiệu trong việc nuôi cấy mới vi sinh hệ thống xử lý nước thải về hiệu quả cao và thời gian nuôi cấy ngắn. Nhưng trong những điều kiện bắt buộc không có được bùn hoạt tính bạn phải nuôi cấy bằng chế phẩm vi sinh.

Trường hợp hệ thống xử lý nước thải bị sự cố

Hệ thống đang gặp vấn đề suy giảm lẫn về số lượng và chất lượng của vi sinh trong bể. Sau khi xử lý các sự cố, lúc này chúng ta có thể tận dụng lượng bùn hoạt tính còn lại trong hệ thống và bổ sung thêm chế phẩm vi sinh để tăng cường thêm lượng vi sinh trong bể. Vì chế phẩm vi sinh chứa các chủng vi sinh vật tối ưu trong môi trường, được phân lập riêng thành các sản phẩm phù hợp với từng điều kiện môi trường, mục đích sử dụng. Đa dạng chủng loại vi sinh từ kỵ khí, hiếu khí đến các chủng vi sinh vật tùy nghi.

Trường hợp hệ thống xử lý nước thải gặp trường hợp khẩn cấp

Đối với trường hợp này, cán bộ kỹ thuật vận hành có thể áp dụng kết hợp việc sử dụng  bùn hoạt tính và chế phẩm vi sinh. Để vi sinh có thể nhanh chóng thích nghi với nước thải và nhanh chóng đưa hệ thống vào hoạt động.

Việc chọn chế phẩm vi sinh hay bùn hoạt tính trong xử lý nước thải phụ thuộc nhiều vào quy mô, nguồn nước, chi phí vận hành và tốc độ xử lý yêu cầu. Để biết thêm thông tin về loại bùn hoạt tính hay chế phẩm vi sinh phù hợp để nuôi cấy cho hệ thống xử lý nước thải của bạn, hãy liên hệ Công ty TNHH Kỹ thuật NTS để được tư vấn cụ thể hơn.

Tham khảo thêm:  Về dịch vụ Về dự án Về sản phẩm